變電站土建結構設計問題的現狀

　　隨著國家經濟的快速發展，電力工程占據著重要的地位，能源是我們人類生存的保障也是我們不可或缺的東西。本文就是通過對變電站土建的結構的相關設計問題來做出詳細的闡述，僅供相關人士參考。

　　【關鍵詞】變電站;土建工程;結構設計;現存問題;解決措施

　　1變電站土建設計常見問題

　　1.1變電站地址選擇方面的問題

　　變電站土建工程是工程特殊復雜，變電站內運用到高電壓、大電流的電器設備，內部結構復雜，并且各電路系統之間相互交織，不良的氣候條件和自然災害的出現和發生，比如冰凍、洪澇、特大暴雨、風雪、地震以及雷電等，極易損壞電氣設備，造成電路系統短路，導致火災或爆炸等嚴重安全事故。與此同時，設備使用和運行過程中產生的噪音等形成噪聲污染，影響周圍人民的日常生活，在實際施工過程中，如果變電站選址不當，選擇低洼或暴雨雷電頻發區域，會引發上述問題，影響變電站的安全可靠性，造成經濟損失。因此，變電站地址的選擇至關重要，然而在一些變電站土建結構設計中，由于土建結構設計人員不重視變電站選址，在選址前未進行縝密調查，致使變電站選址不合理，成為土建結構設計中的凸顯問題之一。

　　1.2土建結構穩定性和安全性方面的問題

　　變電站內部使用電氣設備眾多，且結構復雜，電氣設備的工作環境也不同，安全性成為變電站土建工程設計中的重要問題。1.2.1荷載設計方面存在的問題荷載的設計值取值是永久組合值的1.5倍，但設計師通常混淆設計值與永久組合值，錯誤使用。當地基變形未超出設計值時，即被視為不滿足設計要求，就需要增加基礎底面積和深度，浪費工程材料。設計師在進行結構設計時，誤認為屋面全跨布置產生最大內力，忽視半跨式設計的可荷載更大這一特點，進而影響結構的穩定性。1.2.2建筑物結構質量不合標準變電站是電能供應的基礎設施河核心部分，在變電站土建過程中，應高度重視土建結構的安全性、穩定性和耐久性，進行變電站建設時，如果選用的建筑構件質量不附和標準，變電站選址時地基不牢固，建設時為減少工程量加快施工進度，未將地基夯實，地基建筑面積未達到標準規范要求，就忙于施工，都會導致建筑物的結構性能差，安全性和穩定性降低，影響變電站安全性及使用壽命。

　　1.3站內整體布局方面的問題

　　1.3.1設計圖紙方面存在的問題土建結構設計圖紙是土建結構施工的重要參考依據，是整個土建結構施工中的重要一方面，如果結構設計圖紙中存在較突出的設計缺陷和問題，尤其是設計圖紙的科學規范性和標準化方面，將會對后續的施工建設產生錯誤的指導，造成施工干擾和困難。1.3.2尺寸設計存在的問題針對變電站土建結構設計工作，具體的構件尺寸設計方面存在諸多較為突出問題，特別是設計室外變配電構架中所使用的鋼結構構件厚度時，設計人員缺乏專業經驗，忽視節點構造需求和結構厚度的重要性，只單一依據強度以及穩定性計算數據進行設計，或者為謀求更高的利潤，追求利益最大化，而選用厚度不足的設計模式，如果在后期使用中設計的相對應構件厚度不能滿足構造應用的需求，就會產生一些安全隱患，影響整體土建結構設計效果以及安全穩定性。1.3.3保護層厚度設計不合理目前大量變電站存在內部布局不合理的問題，變電站除建筑整體結構外，還使用大量的電氣設備，而絕大多數電氣設備對安裝環境都有較高要求，站內建筑平面布局的不合理直接影響電氣設備的安全穩定。部分土建結構設計人員在具體設計過程中，未能充分考慮電氣設備安裝方面的注意事項，導致建筑結構與電氣安裝工程發生沖突，部分設計人員在設計過程中忽視細節問題，例如通風口直徑過大且未設置防護網，為設備運行設下了潛在的安全隱患。1.3.4間距設計土建結構設計中，對于伸縮縫間距設計爭議頗大，按照設計規范標準，要求如果屋面不進行隔熱層設計，應確保間距不超過0.5m，由于施工材料與結構會隨溫差的變化發生伸縮，加之設計人員未嚴格按照相關設計要求標準進行伸縮縫間距設計，導致目前很多建筑即使設置伸縮縫，仍存在溫度裂縫現象。

　　2針對現階段建設設計問題的解決措施

　　2.1土建結構設計前進行可行性研究

　　由于變電站土建工程周期長，使用設備數量種類多，參與人員眾多，在前期調研時，應對變電站選址、電網規劃、供電需求、人員流動等進行綜合分析，搜集變電站選址處的地質資料，對地質狀況、承載能力和環境進行實際勘察，為變電站土結構設計提供可靠依據。依據變電站的選站位置、建站面積等因素及當地政府的審查批復意見，科學論證變電站土建結構設計，確保設計的可行性。

　　2.2合理精確進行變電站選址

　　進行變電站土建結構設計時，變電站選址涉及變電站的正常穩定運行及高效利用，在確保選址方案科學合理、具有可行性的前提下，還應充分考慮以下要素。2.2.1確保周圍環境變電站選址應盡可能選擇在周圍環境良好的地區，選在負荷中心，盡可能建設在進出線走廊，以便于變電站與周圍環境相協調，交通便捷，便于工作及運輸人員的正常工作。選址區域最好在開闊、平坦及居民區較少的區域，能夠對噪音有一定緩沖的地方，最大限度減少因設備運行產生的噪音對周圍居民的影響。2.2.2地質條件的選擇我國地質結構復雜，地形地貌多樣，影響變電站土建施工，所以變電站進行選址時要充分考慮工程所在地的實際地質情況，尤其是要避免風口、斷層、滑坡、塌陷等自然災害高發區域，避開山坡，降低因滑坡和滾石對站內電氣設備的損壞，變電站站址最好選擇在高地勢處，避免因洪水堆積低洼區域造成影響，確保變電站充分的發揮作用。2.2.3遵循電氣設備及線纜進出線的規范和用地原則變電站地址應在負荷中心較近處，且與工程所在地城鄉規劃相協調，在比較開闊的區域設置進出線走廊應，以便于電纜埋設及進出線架空。在不影響變電站正常建設的前提下，要嚴格遵循節約用地原則，減少土地占用，節約經濟支出。

　　2.3優化結構荷載取值

　　在進行土建工程結構設計時，荷載取值實際設計過程中，設計人員需要綜合考慮全跨布置的取值范圍和半跨式結構可能承受的應力范圍，以最危險狀況下的極值來設計，從而確保土建結構的穩定性。此外，在分析設計積雪荷載時，應分別對全跨和半跨情形進行分析，半跨式對積雪均勻的不同情況進行分析，全跨式需分析均勻與不均勻分布產生的影響，以確保屋面結構的安全性。

　　2.4重視設計安全性

　　變電站土建設計要從多角度出發，充分考慮建筑結構壽命和周期，做好建筑設計安全措施，進行科學的預測和分析，按照變電室安全標準，科學設計配電室穿墻套管與地面之間的距離，同時還應考慮變電站內部建筑物的實用性，多將休息室與主控室臨近設計，根據實際需求在配電室與主控室之間設置外開門，預防火災發生時及時疏散人員得到，接近主變側留門窗滿足防火標準，使變電站質量達到合格的水平，嚴重杜絕安全隱患。

　　2.5重視工程建設質量

　　針對工程建設中的質量問題必須高度重視，變電站土建設計人員首先應從思想上提高對施工質量重要性的認識，增強責任意識，樹立安全意識，著眼于工程的安全性和耐久性，通過科學分析、精確的理論計算及實驗檢驗，進行建筑結構設計，確立科學合理的結構體系，延長變電站的使用周期到規定的使用壽命之上。

　　3結語

　　綜上所述，變電站工程項目隨著我國電網規模的擴大而與日俱增，變電站土建設計涉及整個工程的質量、安全性及可靠運行性，潛在安全隱患影響正常電能的供應和使用，阻礙正常生活生產的和經濟運行，威脅工作和使用生命安全，必須足夠重視土建結構設計，結合土建設計理論與實際工作，分析和研究變電站土建設計中常遇到的問題，制定科學合理的設計方案，提高施工質量，從根本上消除變電站土建工程中現存的以及潛在的各種問題和安全隱患，推動我國變電站土建設計工作迅速長遠發展。

　　參考文獻

　　[1]楊蔚清，張京祥.簡論我國變電站土建施工策略[J].江蘇建材，2010.

　　[2]陳肇元，徐有鄰，錢稼茹.土建結構工程的安全性與耐久性[J].建筑技術，2002.

　　作者：曾柯 單位：四川電力設計咨詢有限責任公司

　　推薦閱讀：《水電能源科學》(Water Resources and Power)屬于工業技術類學術性刊物，創刊于1983年，教育部主管，中國水力發電工程學會、華中科技大學主辦，武漢國測三聯水電設備有限公司、鄭州大學水科學研究中心協辦主要報道水、電、能源及相關學科的新理論、新技術、新方法及工程應用成果，適當報道經驗交流、技術革新和技術改造，涉及水電、電氣與電子、能源與動力、土木與力學、環境工程、控制工程、計算機等多個學科。讀者對象為從事水、電、能源開發與研究、生產、建設、設計施工、教學的科技和管理人員及大專院校師生。。